EN EL ANÁLISIS DE COMPORTAMIENTO DE YACIMIENTOS, CÁLCULO DE RESERVAS Y DISEÑO DE EQUIPOS, SE REQUIERE EL CONOCIMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE.

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3 EN EL ANÁLISIS DE COMPORTAMIENTO DE YACIMIENTOS, CÁLCULO DE RESERVAS Y DISEÑO DE EQUIPOS, SE REQUIERE EL CONOCIMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS. ESTAS PROPIEDADES SE DETERMINAN EN EL LABORATORIO MEDIANTE ANÁLISIS DE MUESTRAS DE FLUIDOS TOMADAS EN EL FONDO DEL POZO O MEDIANTE UNA APROPIADA RECOMBINACIÓN DE MUESTRAS TOMADAS EN SUPERFICIE.

4 UN FLUIDO ES UN MEDIO MATERIAL CONTINUO, DEFORMABLE, DESPROVISTO DE RIGIDEZ, CAPAZ DE “FLUIR”, ES DECIR DE SUFRIR GRANDES VARIACIONES DE FUERZAS BAJO LA ACCIÓN DE FUERZAS. LOS FLUIDOS GENERALMENTE SON LÍQUIDOS LOS CUALES PUEDEN SER ALOJADOS EN RECIPIENTES MANTENIENDO UN VOLUMEN. TAMBIÉN, LA FLUIDEZ SE RELACIONA A DISTINTOS TIPOS DE GASES; LOS CUALES EN CAMBIO NO POSEEN UN VOLUMEN ESPECÍFICO. CUANDO LAS MOLÉCULAS NO COHESIONAN ENTRE SÍ, COMO ES EL CASO DE LOS LÍQUIDOS, LO QUE HACEN ES DESLIZARSE MOVIÉNDOSE CON SUMA LIBERTAD. POR ELLO, SUCEDE QUE EN COMPARACIÓN LOS GASES TIENEN MENOS VISCOSIDAD QUE LOS LÍQUIDOS. ¿A QUÉ SE DEBEN LAS PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS? LA FLUIDEZ ES LA COMBINACIÓN DE PRINCIPIOS TANTO ESTÁTICOS COMO DINÁMICOS. LOS FLUIDOS, TAL Y COMO SU NOMBRE LO INDICA, PUEDEN FLUIR LIBREMENTE. ESTO SUCEDE GRACIAS A QUE LA FUERZA CON LA QUE SE UNEN LAS PARTÍCULAS ES LO SUFICIENTEMENTE DÉBIL COMO PARA PERMITIRLO; PERO POR OTRA PARTE TAMBIÉN SON LO SUFICIENTEMENTE FUERTES PARA CONSERVAR LA UNIÓN. ESTA ES UNA CARACTERÍSTICA QUE TIENEN SUS PARTÍCULAS. IGUALMENTE, OCURRE QUE NO PUEDAN RESISTIRSE A NINGÚN TIPO DE CAMBIO EN SU FORMA.

5 LOS FLUIDOS PRESENTAN VARIADAS PROPIEDADES, LAS CUALES PRESENTAN CARACTERÍSTICAS PARTICULARES. LA TURBULENCIA HACE REFERENCIA A LA RAPIDEZ CON LA CUAL SE DESPLAZAN LAS MOLÉCULAS, POR LO TANTO SE TRANSFORMA EN UN TURBULENTO MOVIMIENTO. EL FLUJO ES IRREGULAR DONDE SE PRESENTAN PEQUEÑOS TORBELLINOS. LA TENSIÓN SUPERFICIAL ES UN TÉRMINO UTILIZADO EN FÍSICA QUE DEFINE LA TENSIÓN QUE HAY SOBRE UN LÍQUIDO EN RELACIÓN A LA CANTIDAD DE ENERGÍA QUE SE DEBE APLICAR PARA PODER DISMINUIR SU SUPERFICIE POR CADA UNIDAD DEL HARÍA QUE OCUPA EL FLUIDO. LA TENSIÓN SUPERFICIAL TAMBIÉN ES CONOCIDA CON EL TÉRMINO DE CAPILARIDAD. ES UNA PROPIEDAD QUE DEPENDE TANTO DE LA FUERZA INTERNA MOLECULAR ASÍ COMO DE LA COHESIÓN. ESTA PROPIEDAD PERMITE QUE EL FLUIDO TENGA LA CAPACIDAD TANTO DE SUBIR, COMO DE BAJAR, DENTRO DE UN RECIPIENTE. OTRA DE LAS PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS ES LA VISCOSIDAD, LA CUAL HACE REFERENCIA AL GRADO DE FRICCIÓN INTERNA DE UN FLUIDO.

6 ESTÁ ASOCIADA A LA RESISTENCIA YA QUE ESTO SE PRESENTA EN CAPAS ADYACENTES, DONDE SE SUCEDEN LOS MOVIMIENTOS DENTRO DEL FLUIDO. ESTA PROPIEDAD ES CONSECUENCIA DE LA ENERGÍA CINÉTICA, POR ELLO COMO RESULTADO SE OBTIENE ENERGÍA DURANTE EL PROCESO LA FLUIDEZ EN OCASIONES ES CONFUNDIDA CON LA VISCOSIDAD. ESTA SE DEFINE COMO EL DESPLAZAMIENTO QUE ES CONSTANTE Y QUE SE PRESENTA DADO A QUE LAS PARTÍCULAS QUE CONFORMAN UN FLUIDO REACCIONAN ANTE UNA FUERZA DETERMINADA. LA DENSIDAD TAMBIÉN ES UNA PROPIEDAD QUE SE RELACIONA LOS SÓLIDOS, ASÍ COMO A LOS GASES. AYUDA A DEFINIR CUÁL ES EL GRADO DE COMPACTACIÓN QUE POSEE EL MATERIAL SELECCIONADO.AYUDA A DEFINIR CUÁL ES EL GRADO DE COMPACTACIÓN QUE POSEE EL MATERIAL SELECCIONADO. ESTA MEDIDA AYUDA CUANTIFICAR CUÁNTO MATERIAL SE ENCUENTRA COMPRIMIDO DENTRO DE UN ESPACIO DETERMINADO.ESTA MEDIDA AYUDA CUANTIFICAR CUÁNTO MATERIAL SE ENCUENTRA COMPRIMIDO DENTRO DE UN ESPACIO DETERMINADO. MATEMÁTICAMENTE LA DENSIDAD SE DEFINE COMO LA CANTIDAD DE MASA POR UNIDAD DE VOLUMEN.MATEMÁTICAMENTE LA DENSIDAD SE DEFINE COMO LA CANTIDAD DE MASA POR UNIDAD DE VOLUMEN.

7 ¿QUE SON LOS ACEITES SATURADOS? CUANDO LA PRESIÓN INICIAL DEL YACIMIENTO ESTÁ POR DEBAJO DE LA PRESIÓN DEL PUNTO DE BURBUJA DEL FLUIDO DEL YACIMIENTO. ¿CÓMO SE UTILIZAN LOS HIDROCARBUROS SATURADOS EN LA INDUSTRIA? COMO COMBUSTIBLES, LUBRICANTES Y DISOLVENTES.

8 CORRELACIÓN DE M.B. STANDING EN 1947, STANDING PRESENTÓ LOS RESULTADOS DEL COMPORTAMIENTO PVT DE 22 MUESTRAS DE CRUDO PROVENIENTE DE CALIFORNIA, SIMULANDO UNA SEPARACIÓN INSTANTÁNEA EN DOS ETAPAS A 100 ° F. LA PRIMERA ETAPA SE REALIZÓ A UNA PRESIÓN DE 250 A 450 LB/PG² ABS. Y LA SEGUNDA ETAPA LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA. ESTA CORRELACIÓN ESTABLECE LAS RELACIONES EMPÍRICAS OBSERVADAS ENTRE LA PRESIÓN DE SATURACIÓN Y EL FACTOR DE VOLUMEN DEL ACEITE, EN FUNCIÓN DE LA RAZÓN GAS DISUELTO – ACEITE, LAS DENSIDADES DEL GAS Y DEL ACEITE PRODUCIDOS, LA PRESIÓN Y LA TEMPERATURA. PARA ESTAS CORRELACIONES OBTUVO ERRORES PROMEDIO DE 4.8 Y 1.17%. AUNQUE SE HA DETERMINADO QUE LA CORRELACIÓN PARA GAS DISUELTO DERIVA DE LA PRESIÓN DE BURBUJEO, ES POCO PRECISA PARA ACEITES LIGEROS, ES TODAVÍA UNA DE LAS MÁS UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA PETROLERA, AL IGUAL QUE LA CORRELACIÓN PARA EL FACTOR DE VOLUMEN DE ACEITE SATURADO. DEBE ENTENDERSE QUE LA DENSIDAD DEL ACEITE PRODUCIDO EN EL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DEPENDERÁ DE LAS CONDICIONES DE SEPARACIÓN (ETAPAS, PRESIONES Y TEMPERATURAS). MIENTRAS MÁS ETAPAS DE SEPARACIÓN SEAN, EL ACEITE SERÁ MÁS LIGERO (MAYOR DENSIDAD API).

9 LA PRESIÓN DEL ACEITE SATURADO SE CORRELACIONÓ EN LA SIGUIENTE FORMA: EL FACTOR DE VOLUMEN DEL ACEITE FUE CORRELACIONADO CON LA RELACIÓN GAS DISUELTO – ACEITE, LA TEMPERATURA, LA DENSIDAD RELATIVA DEL GAS Y LA DENSIDAD DEL ACEITE. SE OBTUVO LA SIGUIENTE EXPRESIÓN: DONDE:

10 CORRELACIÓN DE VÁZQUEZ PARA ESTABLECER ESTAS CORRELACIONES SE USARON MÁS DE 6000 DATOS DE RS, BO Y µO, A VARIAS PRESIONES Y TEMPERATURAS. COMO EL VALOR DE LA DENSIDAD RELATIVA DEL GAS EN UN PARÁMETRO DE CORRELACIÓN IMPORTANTE, SE DECIDIÓ USAR UN VALOR DE DICHA DENSIDAD RELATIVA NORMALIZADO A UN PRESIÓN DE SEPARACIÓN DE 100 LB/ PG² MANOMÉTRICA. POR LO TANTO, EL PRIMER PASO PARA USAR ESTAS CORRELACIONES CONSISTE EN OBTENER EL VALOR DE LA DENSIDAD RELATIVA DEL GAS A DICHA PRESIÓN. PARA ESTO SE PROPONE LA SIGUIENTE ECUACIÓN: LA CORRELACIÓN PARA DETERMINAR RS SE AFINÓ DIVIDIENDO LOS DATOS EN DOS GRUPOS, DE ACUERDO CON LA DENSIDAD DEL ACEITE. SE OBTUVO LA SIGUIENTE ECUACIÓN:

11 LOS VALORES DE LOS COEFICIENTES SON: LA EXPRESIÓN QUE SE OBTUVO PARA DETERMINAR EL FACTOR DE VOLUMEN ES:

12 LOS VALORES DE LOS COEFICIENTES SON: DENSIDAD DEL ACEITE SATURADO LA DENSIDAD DEL ACEITE SATURADO, SE CALCULA CON LA SIGUIENTE EXPRESIÓN:

13 VISCOSIDAD DEL ACEITE SATURADO LA VISCOSIDAD DEL ACEITE SATURADO SE PUEDE CALCULAR DE LA SIGUIENTE MANERA: TENSIÓN SUPERFICIAL DEL ACEITE SATURADO LA TENSIÓN SUPERFICIAL DEL ACEITE SATURADO, SE PUEDE DETERMINAR CON LA SIGUIENTE EXPRESIÓN:

14 SE CONSIDERA CUANDO LA PRESIÓN INICIAL DEL YACIMIENTO ES MAYOR A LA PRESIÓN DEL PUNTO DE BURBUJA DEL FLUIDO DEL YACIMIENTO. SON AQUELLOS QUE SE ENCUENTRAN POR ENCIMA DE LA PRESIÓN DE BURBUJEO Y NO SE LIBERA GAS DURANTE LA CAÍDA DE PRESIÓN, POR LO TANTO, NO SE GENERA CAPA DE GAS PERMITIENDO QUE SIEMPRE EL GAS ESTE EN SOLUCIÓN. ¿CUÁLES SON SUS PROPIEDADES? FACTOR DE COMPRESIBILIDADFACTOR DE COMPRESIBILIDAD DENSIDADDENSIDAD VISCOSIDADVISCOSIDAD FACTOR DE VOLUMENFACTOR DE VOLUMEN PRESIÓN DE BURBUJAPRESIÓN DE BURBUJA ¿CÓMO SE OBTIENEN LAS PROPIEDADES? POR MEDIO DE UN ANÁLISIS PVT, QUE CONSISTE EN SIMULAR EN EL LABORATORIO EL COMPORTAMIENTO DE LOS FLUIDOS EN EL YACIMIENTO A TEMPERATURA CONSTANTE. ESTOS ESTUDIOS SON ABSOLUTAMENTE NECESARIOS PARA LLEVAR ACABO ACTIVIDADES DE INGENIERÍA DE YACIMIENTOS, ANÁLISIS NODALES Y DISEÑO DE INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN.

15 SE CONSIDERA CUANDO LA PRESIÓN INICIAL DEL YACIMIENTO ES MAYOR A LA PRESIÓN DEL PUNTO DE BURBUJA DEL FLUIDO DEL YACIMIENTO. SON AQUELLOS QUE SE ENCUENTRAN POR ENCIMA DE LA PRESIÓN DE BURBUJEO Y NO SE LIBERA GAS DURANTE LA CAÍDA DE PRESIÓN, POR LO TANTO, NO SE GENERA CAPA DE GAS PERMITIENDO QUE SIEMPRE EL GAS ESTE EN SOLUCIÓN. ¿CUÁLES SON SUS PROPIEDADES? FACTOR DE COMPRESIBILIDADFACTOR DE COMPRESIBILIDAD DENSIDADDENSIDAD VISCOSIDADVISCOSIDAD FACTOR DE VOLUMENFACTOR DE VOLUMEN PRESIÓN DE BURBUJAPRESIÓN DE BURBUJA ¿CÓMO SE OBTIENEN LAS PROPIEDADES? POR MEDIO DE UN ANÁLISIS PVT, QUE CONSISTE EN SIMULAR EN EL LABORATORIO EL COMPORTAMIENTO DE LOS FLUIDOS EN EL YACIMIENTO A TEMPERATURA CONSTANTE. ESTOS ESTUDIOS SON ABSOLUTAMENTE NECESARIOS PARA LLEVAR ACABO ACTIVIDADES DE INGENIERÍA DE YACIMIENTOS, ANÁLISIS NODALES Y DISEÑO DE INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN.

16 EL GAS NATURAL ES UN HIDROCARBURO FORMADO PRINCIPALMENTE POR METANO, AUNQUE TAMBIÉN SUELE CONTENER UNA PROPORCIÓN VARIABLE DE NITRÓGENO, ETANO, CO2, H2O, BUTANO, PROPANO, MERCAPTANOS Y TRAZAS DE HIDROCARBUROS MÁS PESADOS. EL METANO ES UN ÁTOMO DE CARBONO UNIDO A CUATRO DE HIDRÓGENO (CH4) Y PUEDE CONSTITUIR HASTA EL 97% DEL GAS NATURAL. CARACTERÍSTICAS EL GAS NATURAL SE CONSUME TAL Y COMO SE ENCUENTRA EN LA NATURALEZA. DESDE QUE SE EXTRAE DE LOS YACIMIENTOS HASTA QUE LLEGA A LOS HOGARES Y PUNTOS DE CONSUMO, EL GAS NATURAL NO PASA POR NINGÚN PROCESO DE TRANSFORMACIÓN. LA ESTRUCTURA MOLECULAR MÁS SIMPLE DEL GAS NATURAL FACILITA QUE QUEME LIMPIAMENTE, POR ELLO SU COMBUSTIÓN NO PRODUCE PARTÍCULAS SÓLIDAS NI AZUFRE. EL GAS NATURAL ES UNA DE LAS FUENTES DE ENERGÍA FÓSILES MÁS LIMPIA YA QUE ES LA QUE EMITE MENOS GASES CONTAMINANTES (SO2, CO2, NOX Y CH4) POR UNIDAD DE ENERGÍA PRODUCIDA.

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18 ¿CÓMO SE PROCESA EL GAS NATURAL? EL GN UNA VEZ EXTRAÍDO DE LOS RESERVORIOS SE SOMETE A UN PROCESO DE SEPARACIÓN, OBTENIENDO:EL GN UNA VEZ EXTRAÍDO DE LOS RESERVORIOS SE SOMETE A UN PROCESO DE SEPARACIÓN, OBTENIENDO: GAS NATURAL SECO (METANO Y ETANO) QUE SE TRANSPORTA POR GASODUCTOS A LOS CENTROS DE CONSUMO.GAS NATURAL SECO (METANO Y ETANO) QUE SE TRANSPORTA POR GASODUCTOS A LOS CENTROS DE CONSUMO. LÍQUIDOS DE GAS NATURAL (PROPANO, BUTANO, PENTANO Y MAS PESADOS) QUE SE TRANSPORTA POR POLIDUCTOS HASTA UNA PLANTA DE FRACCIONAMIENTO PISCOLÍQUIDOS DE GAS NATURAL (PROPANO, BUTANO, PENTANO Y MAS PESADOS) QUE SE TRANSPORTA POR POLIDUCTOS HASTA UNA PLANTA DE FRACCIONAMIENTO PISCO OTROS COMPONENTES : AGUA, AZUFRE Y OTRAS IMPUREZAS QUE NO TIENE VALOR COMERCIAL.OTROS COMPONENTES : AGUA, AZUFRE Y OTRAS IMPUREZAS QUE NO TIENE VALOR COMERCIAL. PROPIEDADES DEL GAS NATURAL FUENTE ENERGÉTICA DE ORIGEN FÓSIL.FUENTE ENERGÉTICA DE ORIGEN FÓSIL. PRODUCTO INCOLORO, INODORO Y NO TÓXICO.PRODUCTO INCOLORO, INODORO Y NO TÓXICO. ES MÁS LIGERO QUE EL AIRE (DENSIDAD RELATIVA <1)ES MÁS LIGERO QUE EL AIRE (DENSIDAD RELATIVA <1) LICUA A TEMPERATURA INFERIOR A –160 ºCLICUA A TEMPERATURA INFERIOR A –160 ºC RELACIÓN VOLUMÉTRICA GN/GNL: ~ 600RELACIÓN VOLUMÉTRICA GN/GNL: ~ 600

19 EL VAPOR DE AGUA ES UN GAS QUE SE OBTIENE POR EVAPORACIÓN O EBULLICIÓN DEL AGUA LÍQUIDA O POR SUBLIMACIÓN DEL HIELO. ES INODORO E INCOLORO. EL VAPOR DE AGUA ES RESPONSABLE DE LA HUMEDAD AMBIENTAL. EN CIERTAS CONDICIONES, A ALTA CONCENTRACIÓN, PARTE DEL AGUA QUE ESTÁ EN FORMA DE VAPOR SE CONDENSA CONSTITUYENDO GOTAS DE AGUA LÍQUIDA EN SUSPENSIÓN, Y ASÍ SE FORMA LA NIEBLA O, A ALTURAS MAYORES SOBRE EL SUELO, NUBES. NUBES FORMADAS POR CONDENSACIÓN DE VAPOR DE AGUA. POR ENCIMA DE LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN, EL AGUA SE ENCUENTRA EN FORMA GASEOSA. AL SER LA TEMPERATURA SUPERIOR A TB, SE DICE QUE EL VAPOR ESTÁ SOBRECALENTADO. EL VAPOR DE AGUA NO SIEMPRE SE PUEDE TRATAR COMO UN GAS IDEAL, YA QUE LA COHESIÓN ENTRE SUS MOLÉCULAS PROVOCA QUE SE ALEJE DE LA HIPÓTESIS DE GAS IDEAL (QUE SUPONE QUE LAS PARTÍCULAS NO INTERACTÚAN ENTRE SÍ). NO OBSTANTE, PARA ALTAS TEMPERATURAS Y BAJAS PRESIONES (COMPARADAS CON LAS DE SATURACIÓN) SE PUEDE HACER ESTA APROXIMACIÓN, AL MENOS COMO PRIMERA ESTIMACIÓN DE LOS RESULTADOS.

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24 SANTAMARÍA, N., HERNÁNDEZ, M. Y NOLASCO, J. 1988. NUEVAS CORRELACIONES PARA DETERMINAR ALGUNAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS HIDROCARBUROS PRODUCIDOS DE LOS CAMPOS PETROLEROS.SANTAMARÍA, N., HERNÁNDEZ, M. Y NOLASCO, J. 1988. NUEVAS CORRELACIONES PARA DETERMINAR ALGUNAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS HIDROCARBUROS PRODUCIDOS DE LOS CAMPOS PETROLEROS. REVISTA INGENIERÍA PETROLERA. SANTAMARÍA, N. Y HERNÁNDEZ, M. 1987. EVALUACIÓN Y DESARROLLO DE CORRELACIONES PARA DETERMINAR ALGUNAS PROPIEDADES PVT DE LOS HIDROCARBUROS PRODUCIDOS.REVISTA INGENIERÍA PETROLERA. SANTAMARÍA, N. Y HERNÁNDEZ, M. 1987. EVALUACIÓN Y DESARROLLO DE CORRELACIONES PARA DETERMINAR ALGUNAS PROPIEDADES PVT DE LOS HIDROCARBUROS PRODUCIDOS. LAS RESERVAS DE HIDROCARBUROS DE MÉXICO. PEP. (1 ENERO 2004).LAS RESERVAS DE HIDROCARBUROS DE MÉXICO. PEP. (1 ENERO 2004). SCHLUMBERGER FIELD DATA HANDBOOK. SCHLUMBERGER, WWW.SLB.COM.SCHLUMBERGER FIELD DATA HANDBOOK. SCHLUMBERGER, WWW.SLB.COM. GUIDELINES FOR UNITS SYMBOLS & SCHLUMBERGER UNITS SYMBOLS. SCHLUMBERGER DOCUMENTS. (MAYO 2002).GUIDELINES FOR UNITS SYMBOLS & SCHLUMBERGER UNITS SYMBOLS. SCHLUMBERGER DOCUMENTS. (MAYO 2002). GONZÁLEZ, C. ED. 1999. INDUSTRIA PETROLERA, CONCEPTOS BÁSICOS, MÉXICO: BIBLIOTECA DE LA AIPM.GONZÁLEZ, C. ED. 1999. INDUSTRIA PETROLERA, CONCEPTOS BÁSICOS, MÉXICO: BIBLIOTECA DE LA AIPM.